氮气在油气生产中的使用安全性问题

摘要：伴随全球对油气的使用需求不断变大，油气的生产已经成为了全球关注的问题。氮气是油田油气生产过程中应用最多的元素，而氮气本身是一种比较特殊的气体，因此对于其的使用安全问题也是油田油气生产企业的重点问题。本文就氮气的各项特征、性质进行分析，提出一些氮气运用在油气生产中需要注意的安全性问题的主要措施。

关键词：氮气 油气生产 使用安全性

众所周知，氮气本身是一种惰性气体，也就是说化学性质较为稳定，由于其特殊的性质，被广泛用于各种工业生产。包括合成氨、用于汽车轮胎的稳压、油气的生产等工业作业中，另外，由于氮气的不燃性，已经逐步被应用在了石油石化等各领域的生产中。但在实际的油气生产过程中，会因为氮气使用的保护不当，出现很多的安全事故，造成的危害性相当大。

1 氮气的性质、作用和危害

1.1 氮气的性质和作用。氮气在通常的状况下呈一种无色无味且无毒的气体，是大气总量78.2%比例的气体。在标准的大气压下，如果将氮气冷却到-195.6℃，氮气就会变成没有颜色的液体，而继续冷却到-218.8℃时，液氮则会变为固态的。通常用于生产时，是采用黑色的瓶罐来运输与存储氮气。另外，氮气的化学性质也不活泼，很难燃烧，常温下能与锂元素反应，炽热时可以与镁、钙、氢等直接化合；氮气还能微溶于水和乙醇，能用来制硝酸、氰化物或者炸药上面，作为惰性气体还能用来填充灯泡、高温计等，还可以用作物质的保护剂和冷却剂。

1.2 使用氮气可能造成的危害。空气中的氮气一旦含量和比例过高，不仅会导致生物吸入氧气的分压下降，严重的还会导致缺氧窒息。人类一旦吸入稍高浓度的氮气，可能会发生胸闷、气短、疲惫无力或者烦躁不安、极度兴奋、神情恍惚的状态，严重的可能导致昏迷。而吸入高浓度的氮气时，会迅速昏厥、呼吸困难导致死亡。因此，氮气运用在油气生产中，一定要注意好氮气的安全性使用。

2 氮气在油气生产中的使用安全性问题和主要措施

前面提到，氮气在很多工业生产中都得到了利用，虽然其具有较好的可利用性，但在使用过程中的安全问题也是需要注意的关键。因此氮气运用在油气生产中必须注意以下几点：

2.1 氮气对施工焊接质量的影响。一般情况下，将氮气作为一种置换气体时，只要通过有效的管控就能很好地进行施工，达到理想的结果。但在特殊情况下，如果错误的使用了氮气或者使用的方式错误，其会造成相反且严重的后果。例如，某个天然气处理厂经过投产后，其膨胀机的出口管线焊接处出现了天然气泄漏的问题，这就需要先进行停产检修，现场的施工人员在发现管线后端连接的塔器没有切断阀门。靠近塔器的法兰较大，这也就给拆卸工作带来了很大的困难，于是工人主观的将塔顶部的防空阀打开，通过补漏点与大法兰之间的空隙引入氮气气源。这样一来，如果系统存在阀门不严的情况，一旦可燃气体窜入动火点，必然导致燃烧爆炸事故，而且会导致焊接过程中氮气进入焊接熔池。另外，众所周知，焊接质量的主要影响因素就是氮、氢、氧等元素，空气中含有的这三种元素极易导致焊接时出现焊缝或者气孔等质量问题。

2.2 氮气管线与仪表风空气管线混合使用的危害。在当前的油气生产过程中，生产现场往往会有氮气和压缩空气两种气源。氮气的作用可以是置换气体，而将压缩空气作为仪表风，主要是为油气生产自控系统提供空气动力。越到接近设备的区域，两种风管越集中，而且两种风管的管线管径也差不多，如果表示不清楚，或者工作人员大意马虎，很可能会混淆两者，一旦操作不当，势必会引起严重事故。因此，必须提高员工自身的危险意识，做好相关的知识培训，明确利用场合，从全方位认真检查，做好应急设备、设施配置的检验和有效使用工作，严格遵守相关标准来使用氮气。

2.3 氮气本身对施工作业的影响。例如某原油处理厂的三项分离器在改造后准备投入生产，现场的工人在进行氮气置换空气的操作时，会需要制氮车进行充氮作业，工人应该随时监测三相分离器顶部的一个防空阀门，按照常规来讲，分离器经过充足的时间充装后应充装完毕，但检测出放空阀的含氧量始终是10%左右，因此，替换效果不是很理想。最后采用了瓶装的氮气来置换，充入三项分离器，在充足的时间内，含氧量就明显达标。根据这一事故分析，氮气本身的质量好坏就是决定施工作业的关键因素，氮气本身在进行施工前，没有经过严格的质量检测便投入生产，不仅达不到理想的置换效果，还浪费了大量的时间、人力、物力。这就说明，在实际的施工中，必须首先确定施工要求，严格執行相关标准，对氮气的指标进行检测，还要根据工程特点，选择恰当的制氮设备。

3 结语

总之，氮气在油气的生产过程中不仅提供了便捷、简单、效果好的生产技术，更提高了油气的生产管理，已经逐渐成为油气生产中的技术发展趋势。但伴随而来的使用安全性问题，也是我们关注的焦点，应不断在实际工作中积累经验，充分认识氮气的安全使用，强化氮气使用安全管理，才能有效降低风险，避免各种严重威胁带来的损失，相信未来，氮气还能在不同的领域展现自己不同的作用，为人类工业发展起到积极作用。

参考文献：

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作者简介：田华（1974-），男，重庆秀山人，成人本科，油气开发部柯克亚作业区HSE工艺工程师，助理工程师，研究方向：安全管理。